利用机械和动力设备将水射至空中,形成细小水滴来灌溉果园的技术措施。喷灌又称人工降雨。喷灌的基本原理,是水在压力下通过管道,经由喷头进入一个有快速接头的轻便型可移动管路,管路上按一定间距装有喷头。喷头类型很多,可根据需要选择适合各种压力、间距、流量、配水方式和水流特性的喷头,从而使这种灌溉方式能适应于各种不同的果园条件。从传统的地面灌溉发展到喷灌,是灌溉技术的一个重大进步,可以作到适时适量向土壤供水。30年代起,喷灌只在较小范围内应用,50年代以来,世界各国已广泛应用。在喷灌系统的改进上有了很大发展,诸如喷头及其结构与水力学特性不断改善;快速连接的轻便水管更耐用;接头在广泛的压力范围内可以更安全可靠地工作;水泵的设计更适合于系统的水力学特性。已有适用于各种环境条件下的果园喷灌系统。
技术指标
喷灌的主要技术指标是喷灌强度、水滴直径和喷灌均匀度。①喷灌强度。单位时间内喷洒在单位面积上的水量,或单位时间内喷洒在灌溉土地上的水深,以毫米/分、或厘米/小时表示。喷灌时,应该不产生地表径流,才能保护土壤团粒结构和不致冲刷土壤。因此,必须使喷洒到地表的水能及时渗入到土壤中去,即平均灌溉强度应与上壤透水性相适应,喷灌强度不应超过土壤的渗吸速度,这是喷灌的一个重要技术要求。②水滴直径。喷洒在地面或果树叶面上的水滴大小,以毫米为单位。水舌在空气阻力和内部涡流作用下,分散成水滴的过程,是逐渐变化和不均匀的。水滴太大,易破坏土壤表层团粒结构,造成土壤板结:水滴太小,在空中损耗大,且易受风的影响。因此,必须根据果树种类、树龄大小和土壤性质,通过调节工作压力和喷头类型,来选择恰当的水滴直径,一般以1~3毫米为宜。③喷灌均匀度。喷灌面积上水量分布的均匀程度,用均匀系数K表示。K值越大,水量分布越均匀,K的最大值为1时,各点喷灌强度完全一样。喷灌均匀度与喷头结构、工作压力、喷头排布形式、喷头间距、喷头转速的均匀性、竖管倾斜度、地面坡度和风速风向等因素有关。一般以选择适当的喷头或喷头组合排列形式来调节均匀系数。
喷头按其工作压力和射程大小可分为3种:①低压喷头(近射程喷头)。工作压力1~3千克/厘米2,喷水量小于10米3/小时,射程20米以内:②中压喷头(中射程喷头)。工作压力3~5千克/厘米2,喷水量10~40米3/小时,射程20~40米:③高压喷头(远射程喷头)。工作压力5千克/厘米2以上,喷水量40米3/小时以上,射程大于40米。低压喷头和中压喷头因耗能少,而且喷灌质量高,应用最多。
果园喷灌系统
由水源、进水管、水泵站、输水管道、竖管、喷头(或喷嘴)等组成(见图)。整个喷灌系统分固定式、半固定式、移动式3种类型。水泵从水源取水并加压,经由压力输水管道系统(由干管、支管、竖管以及管道附近等组成)送到果园,由喷头将水喷射到空中,散成细小水滴,像降雨一样均匀洒布在灌溉地段上。按喷头的结构形式与水流的形状,又可分为旋转式、固定式和孔管式3种。
喷灌经济效益
主要有:①省水。单位面积上用水量约为地面灌溉的1/4;②保土。喷灌强度可以控制,减少地面径流引起的土、肥流失现象,避免渍水和盐碱化,有利于保护土壤结构;③调节果园小气候。霜前喷灌,可利用湿土热容量防止晚霜对果树的危害;花前3~4个星期连续喷灌,可使果树延迟开花,避免晚霜的影响;夏季喷灌,可降低叶温、气温和土温,避免高温对果树的伤害,不仅能提前采收果实,而且可促进果实着色和提高产量;④经济利用土地,节省劳力。可省去田间灌溉渠道,充分利用土地,且便于机耕,利于实现果园机械化,还可把果园喷灌与喷药结合进行,从而大大节省劳动力,在相同条件下,喷灌所需劳动量仅为地面灌溉的1/5~1/4。喷灌设备的投资虽比传统灌溉方式高,但从喷灌取得的效益,却是传统灌溉方式所不及的,从发展来看,喷灌具有广阔前途。
果园清耕
见果园土壤管理。
果园生草
见果园土壤管理。
(1)灌水时期 正确的灌水时期是根据石榴树生长发育各阶段需水情况,参照土壤含水量、天气情况以及树体生长状态综合确定。依据石榴树的生理特征和需水特点,要掌握四个关键时期的灌水,即萌芽水、花前水、催果水、封冻水。
①萌芽水。黄淮流域早春3月萌芽前的灌水。此时植株地下地上相继开始活动,灌萌芽水可增强枝条的发芽势,促使萌芽整齐,对春梢生长、绿色面积增加、花芽分化、花蕾发育有较好的促进作用。灌萌芽水还可防止晚霜和倒春寒危害。
②花前水。黄淮流域石榴一般于5月中下旬进入开花坐果期,时间长达2个月,此期开花坐果生殖生长与枝条的营养生长同时进行,需消耗大量的水分。而黄淮流域春季干旱少雨且多风,土壤水分散失快,因此要于5月上中旬灌一次花前水,为开花坐果做好准备,以提高结果率。
③催果水。依据土壤墒情保证灌水2次以上。第一次灌水安排在盛花后幼果坐稳并开始发育时进行,时间一般在6月下旬。此时经过花期大量开花、坐果,树体水分和养分消耗很多,配合盛花末幼果膨大期追肥进行灌水,促进幼果膨大和7月上旬的第一批花芽分化,并可减少生理落果。第二次灌水,黄淮流域一般在8月中旬,果实正处于迅速膨大期,此期高温干旱,树体蒸腾量大,灌水可满足果实膨大对水分的要求,保持叶片光合效能,促进糖分向果实的运输,增加果实着色度,提高品质,同时可以促进9月上旬的第二批花芽分化。
④封冻水。土壤封冻前结合施基肥耕翻管理进行。封冻前灌水可提高土壤温度,促进有机肥料腐烂分解,增加根系吸收和树体营养积累,提高树体抗寒性能,达到安全越冬的效果,保证花芽质量,为来年丰产奠定良好基础。秋季雨水多,土壤墒情好时,冬灌可适当推迟或不灌,至来年春萌芽水早灌。
(2)灌水方法
①行灌。在树行两侧,距树各50厘米左右修筑土埂,顺沟灌水。行较长时,可每隔一定距离打一横渠,分段灌水。该法适于地势平坦的幼龄果园。
②分区灌溉。把果园划分成许多长方形或正方形的小区,纵横做成土埂,将各区分开,通常每一棵树单独成为一个小区。小区与田间主灌水渠相通。该法适于石榴树根系庞大,需水量较多的成龄果园,但极易造成全园土壤板结。
③树盘灌水。以树干为中心,在树冠投影以内的地面,以土作埂围成圆盘。稀植果园、丘陵区坡台地及干旱坡地果园多采用此法。稀植的平地果园,树盘可与灌溉沟相通,水通过灌溉沟流入树盘内。
④穴灌。在树冠投影的外缘挖穴,将水灌入穴中。穴的数量依树冠大小而定,一般为8~12个,直径30厘米左右。穴深以不伤粗根为准,灌后覆土还原。干旱地区的灌水穴可不覆土而覆草。此法用水经济,浸湿根系范围的土壤较宽而均匀,不会引起土壤板结,在干旱地区尤为适用。
⑤环状沟灌。在树冠投影外缘修一条环状沟进行灌水,沟深、宽均为20~25厘米。适宜范围与树盘灌水相同,但更省水,尤适用树冠较大的成龄果园。灌毕封土。
(3)灌水应注意的问题 灌水应特别注意的关键问题是:成熟前10~15天直至成熟采收不要灌水,特别是久旱果园。此期灌水极易造成裂果,因此采收前应注意的关键问题是避免灌水,或合理灌水。
(4)果园排水 园地排水是在地表积水的情况下解决土壤中水、气矛盾,防涝保树的重要措施。短期内大量降水,连阴雨天都可能造成低洼石榴园积水,致使土壤水分过多,氧气不足,抑制根系呼吸,降低吸收能力,严重缺氧时引起根系死亡。在雨季应特别注意低洼易涝区的排水问题。